Tomatenrückstände gegen pathogene Bakterien nutzbar

Wie Tomaten helfen, Bakterien zu bekämpfen

Bei der industriellen Verarbeitung von Tomaten entstehen große Mengen von Rückständen aus Schalen, Stängeln und Kernen. Jetzt wurde festgestellt, dass es mit einem einfachen und umweltfreundlichen Verfahren möglich ist, diese Rückstände zu Mischungen mit antimikrobieller Aktivität gegen pathogene Bakterien zu verarbeiten.

In einer neuen Studie unter Leitung von Fachleuten der Universidade Nova de Lisboa wurde der Konzeptnachweis (Proof of Concept) für die Herstellung antimikrobieller Oligomere aus Materialien mit viel Cutin erbracht, die aus sogenannten Tomatentrestern isoliert werden können. Die Studie ist in der englischsprachigen Fachzeitschrift „ACS Sustainable Chemistry & Engineering“ veröffentlicht.

Schale von Tomaten enthält Cutin

Die Schale von Tomaten fungiert als eine Barriere gegen äußere Schäden und verhindert sowohl den Verlust von Wasser, als auch das Eindringen von Krankheitserregern. Der äußere Teil der Schale wird als Kutikula bezeichnet und besteht größtenteils aus Cutin.

Bei Cutin handelt es sich um ein Polymer, also eine Netzwerk von Molekülen, welches in der Natur sehr häufig vorkommt. Cutin verleiht der Schale der Tomaten ihre antimikrobiellen Eigenschaften, erläutert das Team.

Was ist Tomatentrester?

Alleine in Europa wurden im Jahr 2020 nach Aussage der Fachleute etwa zehn Millionen Tonnen Tomatenfrüchte verarbeitet. Bei der Verarbeitung bleiben Rückstände von Schalen, Stängeln und Kernen zurück, welche als Tomatentrester bezeichnet werden. Meist wird der Trester als Tierfutter verwendet.

Trester kann sich in der Zusammensetzung stark unterscheiden, was sich in unterschiedlichen Anteilen von Kernen, Schalen und Stängeln zeigt. Diese Unterschiede sind auf verschiedene Verarbeitungs- und Anbaumethoden zurückzuführen, erklären die Forschenden.

Die Fachleute extrahierten für ihre Studie Cutin aus zwei unterschiedlichen Tomatentrestern. Diese stammten aus zwei verschiedenen Ländern. Das Team nutze zur Gewinnung des Cutins ein flüssiges Extraktionsmittel, welches biologisch abbaubar und biokompatibel ist und recycelt und wiederverwendet werden kann.

Tomaten zum Kampf gegen Staphylococcus aureus

Es gelang den Fachleuten, die gewonnenen Extrakte zu Mischungen mit antimikrobieller Aktivität gegen pathogene Bakterien zu verarbeiten.

Beide Mischungen waren wirksam gegen Staphylococcus aureus und Escherichia coli, wobei es allerdings Unterschiede in der Wirksamkeit gegen E. Coli gab, welche von der Zusammensetzung des Tresters abhingen, berichten die Forschenden.

Vorteile des neuen Verfahrens

„Viele Studien haben das Potenzial von Tomatenschalen als Cutinquelle erforscht. Sie beruhen jedoch auf langen Prozessen mit mehreren Schritten. Wir haben gerade den Nachweis erbracht, dass es möglich ist, Cutin aus Tomatentrester in einem schnellen, einfachen und umweltfreundlichen Verfahren zu gewinnen“, so Studienautorin Rita Escórcio in einer Pressemitteilung.

Die Extrakte können dann zu Mischungen verarbeitetet werden, welche antimikrobiellen Eigenschaften aufweisen. Zukünftig könnten solche Mischungen dazu genutzt werden, um Biomaterialien antimikrobielle Eigenschaften zu verleihen, fügt die Expertin hinzu.

„Es sind weitere Studien erforderlich, um die Herstellung breiterer bakterizider Mischungen aus allen Cutin-reichen Quellen zu optimieren. In Zukunft wollen wir dieses Verfahren auf den industriellen Maßstab übertragen und nach Methoden suchen, um es noch umweltfreundlicher zu machen“, fügt die Co-Autorin Cristina Silva Pereira hinzu. (as)